Программные решения для увеличения информативности и производительности гидрографических работ.
Дунчевская С.В., Шабалин Ю.В.
Научно-производственное предприятие «Форт XXI»,
г. Королев, телефон +7 (495) 513-2463,
факс +7 (495) 505-37-14, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
New decisions on using of the equipment have been proposed and introduced and new programs for data processing of hydrographic researches have developed. Use of these decisions out has increased speed of performance of works and quality of the total information
Уже в течение нескольких лет на территории Российской Федерации проводятся работы по составлению электронных карт внутренних водных путей и шельфовой зоны. Для выполнения этих работ используются разнообразные комплексы оборудования и программного обеспечения. Диапазон используемого оборудования весьма широк: разнообразные однолучевые эхолоты, навигационные системы в различной конфигурации и широкий спектр программного обеспечения. В 2010-2011 годах НПП «Форт XXI» принимало активное участие в гидрографических работах по сбору первичной информации для создания электронных карт. С учетом собственного опыта в процессе выполнения сформировался комплекс оборудования и программных модулей, применение которого позволило увеличить скорость выполнения работ и повысить их информативность.
В состав съемочной части комплекса включаются промерный гидрографический эхолот, комплект навигационного оборудования, программное обеспечение судовождения и навигации и защищенный портативный компьютер. Причем, могут использоваться любые модели эхолотов и навигационных приемников, передающие данные в СОМ-порт в формате NMEA-0183.
Данные с эхолота и навигационного приемника передавались в программу судовождения и навигации AquaScan, которая показывала траекторию и параметры движения промерного катера по галсам, отображала профиль дна и текущее отклонение от галса, корректируя работу судоводителя. В этой же программе формировалась сетка съемочных галсов с требуемым расстоянием между галсами. Для корректного построения цифровой модели рельефа требовалось определять положение нулевой изобаты. Традиционно съемка уреза воды выполнялась геодезическими методами, что требовало больших затрат времени.
Для решения этой задачи в состав комплекса был дополнительно включен гидролокатор бокового обзора SportScan. Один из съемочных галсов прокладывался на минимальной безопасной глубине так, чтобы фиксируемая на ГБО линия уреза воды попадала в полосу обзора. Сервисный модуль GBO_Clic, разработанный для увеличения количества информации, извлекаемой из данных ГБО без использования дорогого программного обеспечения, позволяет определять координаты объектов, фиксируемых ГБО в любой точке полосы обзора с учетом глубины, наклонной дальности, направления движения судна, поправок на положение ГБО относительно навигационной антенны. Этот же модуль имеет функцию оцифровки береговой линии, причем ее координаты не только сохраняются в файл, но и сразу могут быть экспортированы в карту программы AquaScan. Точность определения координат линии уреза воды таким способом соответствует требованиям нормативных документов для гидрографических съемок соответствующих масштабов
Следующие задачи, для решения которых были разработаны программные модули: приводка данных к проектному уровню с учетом данных изменения уровня на нескольких водомерных постах; автоматическое построение отчетных планшетов с требуемым шагом изобат, частотой промерных точек, габаритной изобатой, объектами (см. рис. 1).
Рис.1 Фрагмент итогового планшета.
Для контроля качества полевых данных был разработан модуль сличения галсов, в котором в соответствии с требованиями СП 11-104-97, ГКИНП-11-152-85 или произвольными критериями, задаваемыми пользователем, выполнялась оценка доли сверхнормативных расхождений глубин. При этом формируется подробный отчет в текстовой форме и в виде батиметрической карты с отображением значений расхождения глубин в каждой точке пересечения галсов и выделением сверхнормативных значений. Фрагмент плана сличения галсов показан на рис. 2.
Рис.2 Фрагмент графического отчета модуля сличения галсов.
В процессе обработки полевых данных было отмечено, что в зависимости от масштаба съемки межгалсовое расстояние составляет 50-250 м, при этом достаточно часто характерные элементы донного рельефа, отчетливо фиксируемые на поперечных профилях, при использовании стандартной процедуры построения ЦМР теряются. Для сохранения информации о существенных по размерах структурах донного рельефа была разработана утилита построения структурных линий по характерным точкам поперечных галсов с расчетом значений и сгущением. Использование этого метода позволяет учесть при создании ЦМР наличие донных структур и отобразить их на батиметрической карте.
Таким образом, в процессе выполнения гидрографических работ была разработана, доведена до законченных решений и внедрена технология выполнения съемки и обработки данных, которая позволила сократить трудоемкость работ и увеличить информативность получаемых результатов.